생물학적 슬러지가용화를 위한 Alkalophiles의 분리 및 적용성 연구

이선희 ( Sun Hee Lee ),정정욱 ( Chung Wook Chung ),김윤석 ( Yoon Seok Kim ),신경숙 ( Kyoung Sook Shin ),허형우 ( Hyoung Woo Hur ),이영하 ( Young Ha Rhee ) 한국물환경학회 ( 구 한국수질보전학회 ) 2005 공동 추계학술발표회 Vol.2005 No.-

Pseudomonas chlororaphis HS21에 의한 식물유로부터 Medium-Chain-Length Polyhydroxyalkanoates 생합성이 미치는 포도당 및 아크릴산의 첨가 효과

정문규,윤혜선,김형우,남진식,정정욱,이영하,Chung Moon-Gyu,Yun Hye Sun,Kim Hyung Woo,Nam Jin Sik,Chung Chung Wook,Rhee Young Ha 한국미생물학회 2005 미생물학회지 Vol.41 No.3

식물유를 탄소원으로 사용하여 medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (MCL-PHAs)를 생산할 수 있는 Pseudomonas chlororaphis HS21을 대상으로 대사경로의 변화를 통하여 식물유의 MCL-PHA로의 전환율을 증진시키고 MCL-PHAs의 단위체 조성의 변화를 유도하기 위한 방안을 모색하였다. P. chlororaphis HS21의 MCL-PHAs 생합성은 세포생장과 동시에 일어나는 특징을 보였으며, 팜유를 유일 탄소원으로 사용한 회분배양의 결과 2.4 g/L의 건체량과 건체량의 $40.2\;wt{\%}$에 해당하는 MCL-PHAs를 얻을 수 있었다. 또한 생합성된 MCL-PHAs의 단위체는 3-hydroxyhexanoate($7.0\;mol{\%}$, 3-hydroxyoctanoate ($45.3\;mol{\%}$. 3-hydroxydecanoate ($39.0\;mol{\%}$), 3-hydroxydodecanoate ($6.8\;mol{\%}$) 및 3-hydroxytetradecanoate ($1.9\;mol{\%}$)로 구성되어 있었다. 식물유와는 달리 포도당과 같은 탄수화물은 P. chlororaphis HS21의 생장에는 이용되지만 MCL-PHAs의 생합성에는 거의 이용되지 못하는 탄소원임을 확인하고, 식물유와 함께 포도당을 보조기질로 공급한 결과 식물유의 MCL-PHAs로의 전환율이 크게 증가함으로써, PHA 생산에 직접적으로 이용되지 못하는 보조기질의 사용을 통하여 특정 기능기를 함유하는 기질로부터 해당 기능기를 갖는 MCL-PHAs를 효율적으로 생산할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 지방산의 ${\beta}-oxidation$ 회로를 방해하는 아크릴산을 첨가할 경우 아크릴산의 독성에 의하여 세포생장은 저해를 받지만 세포 내 MCL-PHAs의 축적율은 감소하지 않았으며, MCL-PHAs를 구성하는 단위체 중 3-hydroxydo-decanoate 및 3-hydroxytetradecanoate와 같이 탄소수가 보다 큰 단위체의 함량이 크게 증가하였다. 이러한 특징에 의해 해바라기유와 옥수수유로부터는 3-hydroxydodecenoate, 3-hydroxytetradecenoate와 같은 불포화 단위체의 함량이 크게 증가된 기능성 MCL-PHAs를 생산할 수 있었다. 이러한 결과는 아크릴산의 첨가와 같은 PHA 대사경로의 인위적 변화가 새로운 단위체 조성을 갖거나 기능기를 가짐으로써 독특한 물성을 지니는 신규의 MCL-PHAs 개발에 유용할 수 있음을 보여준다. The characteristics of cell growth and medium-chain-length polyhydroxyalkanoate (MCL-PHA) biosynthesis of Pseudomonas chlororaphis HS21 were investigated using plant oils as the carbon substrate. The organism was efficiently capable of utilizing plant oils, such as palm oil, corn oil, and sunflower oil, as the sole carbon source for growth and MCL-PHA production. When palm oil (5 g/L) was used as the carbon source, the cell growth and MCL-PHA accumulation of this organism occurred simultaneously, and a high dry cell weight (2.4 g/L) and MCL-PHA ($40.2\;mol{\%}$ of dry cell weight) was achieved after 30 hr of batch-fermentation. The repeating unit in the MCL-PHA produced from palm oil composed of 3-hydroxyhexanoate ($7.0\;mol{\%}$), 3-hydroxyoctanoate ($45.3\;mol{\%}$), 3-hydroxydecanoate ($39.0\;mol{\%}$), 3-hydroxydodecanoate ($6.8\;mol{\%}$), and 3-hydroxytetradecanoate ($1.9\;mol{\%}$), as determined by GC/MS. Even though glucose was a carbon substrate that support cell growth but not PHA production, the conversion rate of palm oil to PHA was significantly increased when glucose was fed as a cosubstrate, suggesting that bioconversion of some functionalized carbon substrates to related polymers in P chlororaphis HS21 could be enhanced by the co-feed of good carbon substrates for cell growth. In addition, the change of compositions of repeating units in MCL-PHAs synthesized from the plant oils was markedly affected by the supplementation of acrylic acid, an inhibitor of fatty acid ${\beta}-oxidation$. The addition of acrylic acid resulted in the increase of longer chain-length repeating units, such as 3-hydroxydodecanoate and 3-hydroxytetradecanoate, in the MCL-PHAs produced. Particularly, MCI-PHAs containing high amounts of unsaturated repeating units could be produced when sunflower oil and corn oil were used as the carbon substrate. These results suggested that the alteration of PHA synthesis pathway by acrylic acid addition can offer the opportunity to design new functional MCL-PHAs and other unusual polyesters that have unique physico-chemical properties.

평면 변형률 상태에서의 모래의 변형 강도특성의 구속압 의존성

박춘식,타츠오카 후미오,장정욱,정성교,Park, Choon Sik,Tatsuoka, Fumio,Jang, Jeong Wook,Chung, Sung Gyo 대한토목학회 1994 대한토목학회논문집 Vol.14 No.3

A series of drained plane strain compression tests was performed on dried samples of dense Toyoura sand and Silver Leighton Buzzard sand prepared by air-pluviation method to find out the deformation and strength characteristics on the value of confining pressure ${\sigma}{_3}^{\prime}({\sigma}{_3}^{\prime}=0.05{\sim}4.0kgf/cm^2)$. The axial and lateral strains measured in this apparatus ranged from $10^{-6}$ up to the failure of the specimen. So the stress-strain characteristics would be investigated from very small to very large strain levels. It was found that the change of the angle of internal friction ${\phi}^{\prime}{_{max}}=arcsin\{({\sigma}{_1}^{\prime}-{\sigma}{_3}^{\prime})/({\sigma}{_1}^{\prime}+{\sigma}{_3}^{\prime})\}_{max}$ with the change of ${\sigma}{_3}^{\prime}$ is very small when ${\sigma}{_3}^{\prime}$ is lower than higher. Furthermore, the effect of confining pressure on stiffness of sands was evaluated. It was also found that for the range of shear strain ${\gamma}$ from $10^{-6}$ to those at peak, the Rowe's stress-dilatancy relation seems to be a good approximation for air-dried Toyoura sand and Silver Leighton Buzzard sand, irrespective of the change of ${\sigma}{_3}^{\prime}$. 본 연구는 공중낙하법으로 만든 공기건조 상태의 일본의 표준사인 풍포사(豊浦砂)(Toyoura sand)와 영국의 표준사인 Silver Leighton Buzzard sand 공시체를 배수상태에서 평면 변형율 압축시험을 실시하여, 구속압이 모래의 변형 강도특성에 미치는 영향을 조사하였다. 축방향 변위와 수평방향의 변위는 변형율수준(strain level) $10^{-6}$에서 파괴상태까지를 연속적으로 구할 수 있는 장치를 사용하여 정도 높게 측정함으로써 미소변형에서 파괴상태까지의 응력 변형율 특성을 상세히 연구하였다. 그 결과, 극저구속압에서는 구속압이 작아져도 내부마찰각 ${\sigma}^{\prime}{_{max}}=arcsin\{({\sigma}{_1}^{\prime}-{\sigma}{_3}^{\prime})/({\sigma}{_1}^{\prime}+{\sigma}{_3}^{\prime})\}_{max}$가 급격히 크게 되지는 않아, Bolton의 경험식을 사용할 시는 어느 정도 구속압이 클 때만 적용 가능하다는 것을 알았다. 또, 모래의 강성률은 근사적으로 구속압의 m승에 비례하는데(G or $E{\propto}{\sigma}{_3}^{{\prime}m}$), 이때 m은 변형율수준 $10^{-4}$이하에서는 약 0.4 정도이고 변형율=$10^{-1}$에서는 $m{\fallingdotseq}0.9$ 정도이었다. 이러한 경향은 모래의 종류, 혹은 시험종류에 따라 거의 변화하지 않음을 알았다. 이것은 구속압이 작을수록 강성률의 변형율수준 의존성, 응력수준 의존성이 크게 되는 것과 대응한다. 끝으로, Rowe의 응력-다이러턴시 관계는 미소 변형율수준($10^{-4}$ 이하)에서 파괴까지 거의 직선적으로 성립하고, 구속압의 영향을 거의 받지 않는다는 것을 알았다.

젊은 성인의 아디포넥틴 유전자 다형(G276T)과 비만, 인슐린 저항성, 심폐체력과의 관계

김태경 ( Tae Kyung Kim ),정정욱 ( Jeong Wook Chung ),조진경 ( Jin Kyung Cho ),강현식 ( Hyun Sik Kang ) 한국운동생리학회(구-한국운동과학회) 2009 운동과학 Vol.18 No.1

한국 청소년들의 체육수업과 신체활동 수준에 따른 정신건강 및 학업성적과의 관련성

김종호(Kim, Jong-Ho),정정욱(Jung, Chung-Wook) 한국체육과학회 2012 한국체육과학회지 Vol.21 No.6

This research studied physical education of Korean teenagers and the relation between mental health and academic achievement. Total 72,399 teenagers were subjected to the 2009 teenager online health research. Mental health variables (stress, depression experience, suicide consideration), demographic variables, workout and physical activity variables, and obesity variables are measured. First, girls are more likely to have negative mind such as stress, depression, and suicide than boys. Second, in relation between obesity and mental health, girls have more stress when they are obese and boys have more depression when they are overweight/obese. Also, girls have less depression when they are underweight. In suicide consideration, girls are more likely to think suicide when they are underweight and less likely to think suicide when they are overweight. In relation with academic achievement, students are more likely to show poor performance when they are underweight/obese and they are less likely to maintain good perfonnance when they are overweight. Third, in relation with physical education, teenagers have less stress, depression, and suicide consideration when they have more physical education. They also show good perfonnance in academic studies when they have more physical education. Fourth, teenagers have less stress and depression when they are physically active and only girls have less consideration of suicide when they are physically active. Teenagers are more likely to show good perfonnance in academic achievement when they are physically active. Everyday physical activity, however, has negative influence on girls. In conclusion, more physical education(60 minutes) has positive influence on mental health and academic studies of teenagers while obesity has negative influence on them. Therefore, more extended physical education in school is necessary in order to improve teenager mental health and academic achievement.

포스터 발표 : 슬러지처리 ; 호알칼리 세균 Exiguobacterium sp. YS1을 이용한 혐기와 호기조건에서의 폐슬러지 가용화 효율

이선희 ( Sun Hee Lee ),정정욱 ( Chung Wook Chung ),이영하 ( Young Ha Rhee ),김윤석 ( Yoon Seok Kim ),신경숙 ( Kyoung Sook Shin ),허형우 ( Hyoung Woo Hur ) 대한상하수도학회 2006 공동추계 학술발표회 논문집 Vol.2006 No.-

포스터 발표 : 슬러지처리 ; 생물학적 슬러지가용화를 위한 Alkalophiles의 분리 및 적용성 연구

이선희 ( Sun Hee Lee ),정정욱 ( Chung Wook Chung ),김윤석 ( Yoon Seok Kim ),신경숙 ( Kyoung Sook Shin ),허형우 ( Hyoung Woo Hur ),이영하 ( Young Ha Rhee ) 대한상하수도학회 2005 공동추계 학술발표회 논문집 Vol.2005 No.-

호알칼리 세균 Exiguobacterium sp. YS1을 이용한 혐기와 호기조건에서의 폐슬러지 가용화 효율

이선희 ( Sun Hee Lee ),정정욱 ( Chung Wook Chung ),이영하 ( Young Ha Rhee ),김윤석 ( Yoon Seok Kim ),신경숙 ( Kyoung Sook Shin ),허형우 ( Hyoung Woo Hur ) 한국물환경학회 2006 공동 추계학술발표회 Vol.2006 No.-

연 및 neferine의 암세포 항 성장 및 세포사멸 활성

김용현(Yong-Hyun Kim),이은주(Eun-Joo Lee),정정욱(Chung-Wook Chung),손호용(Ho-Yong Sohn),박종이(Jong-Yi Park),김종식(Jong-Sik Kim) 한국생명과학회 2019 생명과학회지 Vol.29 No.10

본 연구에서는 연(Nelumbo nucifera)의 잎(leaf, NL), 자육(seed, NS), 자방(seedpod, NSP)의 에탄올 추출물을 제조하고 이들의 암세포 항 성장 활성과 세포사멸 활성을 연구하였다. 추출물 NL, NS, NSP는 농도의존적으로 세포생존율을 감소시켰을 뿐 만 아니라 항암 유전자인 NAG-1 유전자와 단백질의 발현을 증가시켰다. 또한, NL은 NAG-1 단백질의 발현과 PARP cleavage를 시간 의존적으로 증가시켰다. PARP cleavage는 NAG-1 siRNA의 transfection에 의해 부분적으로 감소하였으며, 이러한 결과는 NAG-1이 NL에 의해 유도되는 apoptosis에 기여하는 유전자 중의 하나라는 것을 나타낸다. 그리고, 연근 유래의 순수물질인 neferine도 농도의존적으로 HCT116 세포 생존율을 감소시켰으며, NAG-1 단백질의 발현과 PARP cleavage를 농도의존적, 시간의존적으로 증가시켰다. Neferine에 의해 유도된 PARP cleavage는 NAG-1 siRNA의 transfection에 의해 부분적으로 회복되는 것을 확인하였으며, 이러한 결과는 NAG-1 단백질이 neferine에 의해 유도되는 apoptosis에도 기여하는 유전자 중의 하나라는 것을 시사한다. 종합적으로 본 연구 결과는 연근 부위별 추출물과 연근유래 순수물질인 neferine에 의한 암세포 항 성장 활성과 세포사멸 활성의 분자 생물학적 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각된다. Nelumbo nucifera, also known as sacred lotus, has mainly been used as a food throughout the Asian countries. In the present study, we prepared the ethanol extracts from leaf (NL), seed (NS), and seedpod (NSP) of Nelumbo nucifera and investigated their anti-proliferative and pro-apoptotic activities in human colorectal cancer HCT116 cells. NL, NS, and NSP decreased cell viabilities in a dose-dependent manner. All extracts increased the expression of non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID)-activated gene (NAG-1) as well as NAG-1 protein. And also, NL induced the expression of pro-apoptotic NAG-1 protein and PARP cleavage in a time-dependent manner. The PARP cleavage induced by NL treatment, was recovered in part by the transfection of NAG-1 siRNA. We also evaluated the effects of neferine, one of bioactive components of Nelumbo nucifera, on the proliferation and apoptosis in HCT116 cells. It also decreased cell viability in a dose-dependent manner, and induced the expression of pro-apoptotic NAG-1 protein and PARP cleavage in a dose- and time-dependent manner. In addition, PARP cleavage was recovered in part by the transfection of NAG-1 siRNA, indicating that NAG-1 may be one of the genes responsible for apoptosis induced by neferine. Overall, our findings may contribute to understand the molecular mechanisms of anti-proliferative and pro-apoptotic effects mediated by Nelumbo nucifera and neferine.

한방이화주 주박 추출물에 의한 암세포 항성장 및 세포사멸 기전 연구

권민정(Min-Jeong Kwon),이승훈(Seung Hoon Lee),정정욱(Chung Wook Chung),손호용(Ho-Yong Sohn),신우창(Woo-Chang Shin),김종식(Jong-Sik Kim) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.2

본 연구에서는 한국 전통 막걸리 중 하나인 한방 이화주의 주박으로부터 에탄올 추출물과 그것의 순차적인 유기용매 분획물을 획득하고, 이들 시료들이 인간 대장암 세포인 HCT116 세포주의 cell viability와 pro-apoptotic 유전자인 ATF-3와 NAG-1의 발현에 미치는 영향을 연구하였다. 처리된 유기용매 시료 가운데 KSD-E3-2 분획물(hexane 분획물)과 KSD-E3-3 분획물 (ethyl acetate 분획물)의 처리에 의해 현저하게 세포생존율이 감소하였으며, 두 분획물에 의해 농도의존적으로 세포 생존율이 감소하였다. 또한, 두 분획물의 처리에 의해 pro-apoptotic 유전자인 NAG-1과 ATF-3의 유전자와 단백질의 발현이 증가함을 확인하였다. 특히, KSD-E3-3 분획물 0.1 mg/ml의 처리에 의해 NAG-1 단백질의 발현이 현저하게 증가하였으며, 또한 apoptosis의 지표인 PARP cleavage가 관찰되었다. 이러한 KSD-E3-3 분획물에 의해 유도된 apoptosis는 NAG-1 siRNA transfection에 의해 회복됨을 확인하였다. 따라서, KSD-E3-3 분획물에 의한 NAG-1 단백질의 발현증가와 apoptosis 간의 직접적인 관련성이 있음을 시사한다. 종합적으로 본 연구 결과는 한방이화주 주박에 함유된 생리활성물질의 암세포 항 성장 활성 및 apoptosis 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 생각된다. In the present study, ethanol extracts and their subsequent organic solvent fractions were extracted from the lees of Ehwa Makgeolli containing oriental herbs, a commercialized traditional Korean rice wine, and the prepared lees samples were designated as from KSD-E3-1 to KSD-E3-5. First, their effects on cell viability and on the expression of pro-apoptotic ATF3 and NAG-1 genes in human colorectal HCT116 cells were investigated. Among the treated lees samples, the hexane fraction (KSD-E3-2) and the ethyl acetate fraction (KSD-E3-3) of lees extracts from Ehwa Makgeolli significantly reduced cell viabilities, in a dose dependent manner. The treatment with KSD-E3-2 and KSD-E3-3 also increased the expression of pro-apoptotic NAG-1 and ATF-3 genes and their proteins, which were detected with RT-PCR and Western blot analysis, respectively. In addition, poly-(ADP-ribose) polymerase (PARP) cleavage was detected by treatment with the fraction KSD-E3-3, indicating that KSD-E3-3 could induce apoptosis in HCT116 cells. Interestingly, this PARP cleavage was recovered by transfection of NAG-1 small interfering RNA. The results indicate that NAG-1 is one of the genes responsible for apoptosis induced by the fraction KSD-E3-3 from Ehwa Makgeolli. Overall, the findings may help in understanding the molecular mechanisms of the anti-proliferative and pro-apoptotic activities mediated by the lees of Ehwa Makgeolli.